Elektroninsiirtäjiä

Elektroninsiirtäjiä ovat aineita, proteiineja tai kofaktoripohjaisia molekyylejä, jotka siirtävät elektroneja hapettumis- ja pelkistymistilojen välillä solujen redoksireaktioissa. Ne mahdollistavat energian tuotannon sekä muiden metabolisesti tärkeiden yhdisteiden synteesin välittäjänä elektroni- ja protonivoimakentissä.

Elektronisiirtäjä voi olla kiinteä, solukalvon sisämykoinen kompleksimembraaniksi kiinnittynyt proteiini tai vapaana liikehtivä molekyyli. Esimerkkejä endogeenisistä siirtäjistä ovat aineet sekä kofaktorit kuten NAD+/NADH ja NADP+/NADPH että liikkuvat kantajat kuten ubiquinone (coenzyme Q) ja cytochrome-c sekä rautaa sisältävät proteiinit ja rauta-sulfa-p raadit. Fotosynteesissä ja aineenvaihdunnan eri vaiheissa käytetään myös plastoquinonea, plastocyaninia ja ferredoksinia.

Sidossoluihin kuuluvat solukokoiset elektroninsiirtäjät liittyvät usein protonien pumppaamiseen ja pH-gradientin synnyttämien energioiden hyödyntämiseen, mikä johtaa ATP:n muodostukseen. Elektroninsiirtäjät ovat keskeisiä sekä katabolisessa energiantuotannossa (esimerkiksi soluhengityksen elektroninsiirtoketjuissa) että anabolisissa prosesseissa, joissa palladiumin kaltainen redoxenergia ohjaa synteesireaktioita.

Lisäksi tutkija- ja tekniikkakonteissa käytetään keinotekoisia tai exogeenisia elektroninsiirtäjiä, kuten mediatorsaineita tai redoksomisteita, joiden avulla voidaan parantaa bioelektrokemiallisia järjestelmiä ja mikrobien tuottamaa sähköenergiaa tai katalyyttistä toimintaa.

Yleisesti ottaen elektroninsiirtäjät ovat ratkaisevan tärkeitä redoxreaktioiden hallinnassa ja energiaketjujen toiminnassa monissa biologisissa ja bioteknisissä prosesseissa.